JP6409346B2 - Moving distance estimation device - Google Patents
Moving distance estimation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6409346B2 JP6409346B2 JP2014115954A JP2014115954A JP6409346B2 JP 6409346 B2 JP6409346 B2 JP 6409346B2 JP 2014115954 A JP2014115954 A JP 2014115954A JP 2014115954 A JP2014115954 A JP 2014115954A JP 6409346 B2 JP6409346 B2 JP 6409346B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- satellite
- value
- initial
- estimated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
- G01C21/183—Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects
- G01C21/188—Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects for accumulated errors, e.g. by coupling inertial systems with absolute positioning systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
- G01C21/165—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
- G01C22/02—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers by conversion into electric waveforms and subsequent integration, e.g. using tachometer generator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/421—Determining position by combining or switching between position solutions or signals derived from different satellite radio beacon positioning systems; by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/51—Relative positioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/14—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by recording the course traversed by the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
本発明は、移動体の移動距離を推定する移動距離推定装置に関し、特に、その移動距離の推定精度を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a moving distance estimation apparatus that estimates the moving distance of a moving body, and more particularly to a technique for improving the estimation accuracy of the moving distance.
移動体の移動距離は、たとえば、移動方向とともに用いて、移動軌跡を推定するために用いられる。移動軌跡が推定できれば、ある時点における位置に対する相対位置を決定することができる。したがって、GPS等の衛星測位システムが送信する測位用の電波を受信できない場合であっても、過去に測位した現在位置と移動軌跡から現在位置を推定することができる。 The moving distance of the moving body is used together with the moving direction, for example, to estimate the moving trajectory. If the movement trajectory can be estimated, the relative position with respect to the position at a certain time can be determined. Therefore, even when a positioning radio wave transmitted by a satellite positioning system such as GPS cannot be received, the current position can be estimated from the current position and the movement locus measured in the past.
移動距離は、速度と時間の積で計算することができる。移動体の速度を推定する方法として、特許文献1には、加速度を計測し、この加速度から速度を算出することに加え、GPS搬送波のドップラーシフト量からも速度(以下、ドップラー速度)を算出する技術が開示されている。この特許文献1では、ドップラー速度により、加速度から算出した速度を逐次補正している。
The travel distance can be calculated as the product of speed and time. As a method for estimating the speed of a moving object,
加速度から算出した速度は、短周期で更新できるが、ドップラー速度よりも誤差が生じやすい。そのため、ドップラー速度により、加速度から算出した速度を逐次補正するのである。この補正により、精度のよい速度が得られる。 The speed calculated from the acceleration can be updated in a short period, but an error is more likely to occur than the Doppler speed. Therefore, the speed calculated from the acceleration is sequentially corrected by the Doppler speed. With this correction, an accurate speed can be obtained.
特許文献1の技術は、車両に適用する場合に、車速センサの信号を取得するための配線が不要になるメリットがある。
When the technique of
特許文献2には、車両の速度ベクトルを精度よく推定する技術が開示されている。具体的には、特許文献2の技術では、速度ベクトルの推定に、衛星方向車速と、車輪速と、車両から測位システムの衛星への視線ベクトルと、車両方位と、クロックドリフトとの関係を示す式を用いる。この式は、衛星方向速度、視線ベクトル、速度ベクトル、クロックドリフトの関係を示す式を、拘束条件を用いて変形した式である。拘束条件は、速度ベクトルが移動体の速度およびヨーレートにより拘束されるという条件、および、クロックドリフトはその時間変化が線形であるという条件である。 Patent Document 2 discloses a technique for accurately estimating a vehicle speed vector. Specifically, in the technique of Patent Document 2, the relationship between the satellite direction vehicle speed, the wheel speed, the line-of-sight vector from the vehicle to the satellite of the positioning system, the vehicle direction, and the clock drift is shown in the estimation of the velocity vector. Use the formula. This formula is a formula obtained by transforming the formula showing the relationship between the satellite direction velocity, the line-of-sight vector, the velocity vector, and the clock drift using a constraint condition. The constraint conditions are a condition that the speed vector is constrained by the speed and yaw rate of the moving body, and a condition that the time variation of the clock drift is linear.
特許文献2の技術は、車輪速が必要となる。そのため、特許文献2の技術は、車輪速センサと接続することができない速度推定装置には適用できないという問題があった。 The technique of Patent Document 2 requires wheel speed. For this reason, the technique of Patent Document 2 has a problem that it cannot be applied to a speed estimation device that cannot be connected to a wheel speed sensor.
これに対して、特許文献1の技術は、自装置内に備えている加速度センサが検出した加速度から速度を算出しているため、車輪速センサと接続する必要がない。
On the other hand, since the technique of
広く知られているようにセンサにはドリフトという現象があるため、センサ検出値の誤差は時間とともに発散する。そこで、特許文献1の技術は、加速度から算出した速度をドップラー速度により補正している。
As is widely known, the sensor has a phenomenon called drift, so that the error of the sensor detection value diverges with time. Therefore, the technique of
しかし、ドップラー速度など、加速度から算出した速度よりも精度のよい速度で、加速度から算出した速度を逐次補正するとしても、加速度から算出した速度を補正してから次に補正するまでの間は、加速度から算出した速度と時間の積で移動距離を算出する。加速度から算出した速度を用いている間は速度誤差が増加していくので、移動距離の誤差も累積的に大きくなってしまう。したがって、移動距離の推定精度が十分ではなかった。 However, even if the speed calculated from the acceleration is corrected at a speed more accurate than the speed calculated from the acceleration, such as the Doppler speed, until the next correction after correcting the speed calculated from the acceleration, The travel distance is calculated by the product of the speed and time calculated from the acceleration. Since the speed error increases while the speed calculated from the acceleration is used, the error of the moving distance also increases cumulatively. Therefore, the estimation accuracy of the moving distance is not sufficient.
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、より精度よく移動距離を推定することができる移動距離推定装置を提供することにある。 The present invention has been made based on this situation, and an object of the present invention is to provide a movement distance estimation apparatus that can estimate a movement distance with higher accuracy.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the subclaims define further advantageous embodiments of the invention. Reference numerals in parentheses described in the claims indicate a correspondence relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and do not limit the technical scope of the present invention. .
上記目的を達成するための本発明は、移動体とともに移動する加速度センサ(20)の検出値の進行方向成分である進行方向加速度を逐次決定する進行方向加速度決定部(102)と、進行方向加速度決定部が決定した進行方向加速度を積算した加速度積算値を逐次算出する積算処理部(104)と、衛星測位システムが備える衛星からのドップラーシフト量に基づいて算出する移動体の速度、または、移動体の停止時の速度を、移動体の速度初期値として決定する初期設定値決定部(126)と、積算処理部が算出した加速度積算値と、初期設定値決定部が決定した速度初期値とに基づいて、移動体の推定速度を逐次推定する推定速度決定部(128)と、推定速度決定部が決定した推定速度と時間とに基づいて移動体の推定移動距離を逐次算出する移動距離算出部(142)と、初期設定値決定部が速度初期値を決定した場合、前回、初期設定値決定部が速度初期値を決定してから、今回、初期設定値決定部が速度初期値を決定するまでに推定速度決定部が逐次推定した推定速度である補正前過去推定速度を、今回、初期設定値決定部が決定した速度初期値と連続するように補正した補正過去速度を決定する過去速度補正部(141)と、過去速度補正部が補正過去速度を決定した場合に、補正過去速度と時間とに基づいて、前回、初期設定値決定部が速度初期値を決定してから、今回、初期設定値決定部が速度初期値を決定するまでの推定移動距離を再計算する移動距離補正部(143)と、を備えることを特徴とする移動距離推定装置である。 In order to achieve the above object, the present invention includes a traveling direction acceleration determining unit (102) that sequentially determines traveling direction acceleration that is a traveling direction component of a detected value of an acceleration sensor (20) that moves with a moving body, and a traveling direction acceleration. An integration processing unit (104) for sequentially calculating an acceleration integrated value obtained by integrating the acceleration in the traveling direction determined by the determination unit, and the speed or movement of the moving object calculated based on the Doppler shift amount from the satellite included in the satellite positioning system An initial set value determining unit (126) that determines the speed at which the body is stopped as an initial speed value of the moving body, an acceleration integrated value calculated by the integration processing unit, and an initial speed value determined by the initial set value determining unit; Based on the estimated speed determination unit (128) for sequentially estimating the estimated speed of the moving object, and the estimated moving distance of the moving object on the basis of the estimated speed and time determined by the estimated speed determining unit. When the movement distance calculation unit (142) to be calculated and the initial setting value determination unit determine the initial speed value, the initial setting value determination unit determines that the initial initial value determination unit has determined the initial speed value last time. The corrected past speed corrected so that the past estimated speed before correction, which is the estimated speed sequentially estimated by the estimated speed determining unit until the initial speed value is determined, is made continuous with the initial speed value determined by the initial set value determining unit this time. When the past speed correction unit (141) that determines the past and the past speed correction unit determines the corrected past speed, the initial set value determination unit determines the initial speed value last time based on the corrected past speed and time. And a moving distance correcting unit (143) for recalculating the estimated moving distance until the initial set value determining unit determines the initial speed value this time.
本発明によれば、初期値設定部により、衛星測位システムが備える衛星からの電波のドップラーシフト量に基づいて算出する移動体の速度、または、移動体の停止時の速度を、移動体の速度初期値として決定している。衛星からの電波のドップラーシフト量に基づいて算出する移動体の速度や、移動体の停止時の速度は、精度よく決定することができる。したがって、速度初期値は、速度初期値を決定した時点における移動体の速度を精度のよく表している。 According to the present invention, the initial value setting unit calculates the speed of the moving object calculated based on the Doppler shift amount of the radio wave from the satellite included in the satellite positioning system, or the speed when the moving object is stopped. The initial value is determined. The speed of the moving body calculated based on the Doppler shift amount of the radio wave from the satellite and the speed when the moving body is stopped can be determined with high accuracy. Therefore, the speed initial value accurately represents the speed of the moving object at the time when the speed initial value is determined.
そして、推定速度は、この速度初期値と加速度積算値とを用いて推定している。したがって、速度初期値を更新した以後は、加速度積算値の累積誤差により低下している推定速度の精度が向上する。 The estimated speed is estimated using the initial speed value and the integrated acceleration value. Therefore, after the speed initial value is updated, the accuracy of the estimated speed that is lowered due to the accumulated error of the acceleration integrated value is improved.
加えて、本発明では、初期設定値決定部が速度初期値を決定した場合、前回、速度初期値を決定してから、今回、速度初期値を決定するまでの推定速度である補正前過去推定速度を、今回の速度初期値と連続するように補正して補正過去速度とする。これにより、加速度積算値の累積誤差により低下している過去の推定速度の精度も向上する。そして、補正過去速度を決定した場合、その補正過去速度を用いて、前回、速度初期値を決定してから、今回、速度初期値を決定するまでの推定移動距離を再計算する。これにより、過去の推定速度の精度低下により低下していた推定移動距離の精度も向上する。 In addition, in the present invention, when the initial set value determination unit determines the speed initial value, the previous estimation before correction that is the estimated speed from the previous determination of the initial speed value to the current initial speed value is determined. The speed is corrected so as to be continuous with the current speed initial value to obtain a corrected past speed. As a result, the accuracy of the past estimated speed, which is reduced due to the accumulated error of the acceleration integrated value, is also improved. When the corrected past speed is determined, the estimated past distance from the previous determination of the initial speed value to the determination of the initial speed value is recalculated using the corrected past speed. As a result, the accuracy of the estimated moving distance that has been reduced due to a decrease in accuracy of the past estimated speed is also improved.
<実施形態の構成>
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示す現在位置推定装置1は、本発明の移動距離推定装置としての機能を備える。この現在位置推定装置1は、GPS信号受信部10、加速度センサ20、ヨーレートセンサ30、および、制御部100を備えており、図示しない車両に搭載される。
<Configuration of Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A current
GPS信号受信部10は、衛星測位システムの一つであるグローバルポジショニングシステム(以下、GPS)が備えるGPS衛星が送信するGPS電波を受信する受信機である。このGPS電波は、搬送波にGPS信号が重畳されたものを意味する。GPS信号受信部10は、受信したGPS電波を復調してGPS信号を取り出し、制御部100に送る。また、搬送波、受信信号強度も制御部100に送る。GPS信号は請求項の衛星信号に相当する。
The GPS
周知のように、GPS衛星は複数存在している。GPS信号受信部10は、受信できるすべてのGPS衛星からのGPS電波を受信する。GPS信号には、GPS衛星の衛星番号、GPS衛星の軌道情報であるエフェメリス、GPS衛星が電波を送信した時刻などが含まれている。
As is well known, there are a plurality of GPS satellites. The GPS
加速度センサ20は、3軸の加速度センサであり、z軸が車両の上下方向に平行になり、x軸が車両の幅方向と平行になり、y軸が車両の前後方向に平行になるように、加速度センサ20は向きが固定されている。なお、3軸の加速度センサに代えて、x軸、y軸の2軸の加速度を検出する加速度センサを用いてもよい。加速度センサ20は各軸の加速度の検出値を制御部100に送る。
The
ヨーレートセンサ30は、このヨーレートセンサ30を通り、車両の垂直軸周りの回転角速度、すなわち、ヨーレートを検出する。そして、検出したヨーレートを制御部100に供給する。なお、車両の垂直軸とは、車両の車室床に対して垂直な軸であり、車両が水平な地面に位置している時の鉛直軸と平行になる軸である。
The
制御部100は、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータであり、CPUが、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに記憶されているプログラムを実行することで、制御部100は、図1に示す各部102〜140として機能する。
The
進行方向加速度決定部102は、加速度センサ20が検出した検出値から、車両の進行方向加速度を決定する。前述したように、加速度センサ20は車両に対する向きが予め定められた向きに固定されており、y軸が車両進行方向を向いている。したがって、加速度センサ20が検出したy軸の検出値を、進行方向加速度として抽出する。
The traveling direction
積算処理部104は、進行方向加速度決定部102が決定した進行方向加速度、すなわち、加速度センサ20のy軸の検出値を、逐次、積算する。積算した値を、以下、加速度積算値ΔVGという。また、この積算処理部104は、ヨーレートセンサ30の検出値を積算して、相対方位角θt gyroも算出する。相対方位角θt gyroは、基準時点における車両の進行方位に対する時刻tの相対方位角である。この相対方位角θt gyroは、(1)式から算出する。(1)式において、Δtはタイムステップ、ωtは時刻tに検出されたヨーレートセンサ30の検出値である。
なお、これら加速度積算値ΔVG、相対方位角θt gyroを算出するための加速度センサ20の検出値、ヨーレートセンサ30の検出値は、同じタイミングで取得する。取得するタイミングは、たとえば、一定時間時、あるいは、一定距離走行時である。
The acceleration integrated value ΔV G , the detected value of the
衛星情報取得部106は、GPS信号受信部10からGPS信号および搬送波を取得する。GPS信号受信部10が複数のGPS衛星からGPS電波を受信している場合、GPS信号受信部10がGPS電波を受信したすべてのGPS衛星についてのGPS信号および搬送波を取得する。この衛星情報取得部106は請求項の衛星信号取得部として機能する。
The satellite
さらに、衛星情報取得部106は、これらGPS信号および搬送波から得られるGPS衛星iに関する情報である、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)、擬似距離ρi、ドップラーシフト量Diも算出する。
Further, the satellite
各GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)は、各GPS衛星iのエフェメリスおよび電波を送信した時刻に基づいて算出する。擬似距離ρiは、GPS衛星iがGPS電波を送信した時刻と、GPS信号受信部10がGPS電波を受信した時刻との時刻差すなわち電波伝播時間に、光速を乗じることで算出する。
The position coordinates (X si , Y si , Z si ) of each GPS satellite i are calculated based on the ephemeris of each GPS satellite i and the time when the radio wave is transmitted. The pseudo distance ρ i is calculated by multiplying the time difference between the time when the GPS satellite i transmits the GPS radio wave and the time when the GPS
ドップラーシフト量Diは、GPS衛星iが送信した電波の搬送波の周波数と、受信したGPS電波の搬送波の周波数の周波数差である。GPS衛星が送信する電波の搬送波周波数は予め定まっており、この周波数は、制御部100が備える図示しない記憶部など、所定の記憶部に予め記憶されている。したがって、衛星情報取得部106は、記憶部からGPS電波の搬送波の周波数を取得し、この周波数と、GPS信号受信部10から取得した搬送波の周波数から、ドップラーシフト量Diを算出する。なお、衛星情報取得部106が取得した搬送波の周波数は、公知の周波数解析手法、たとえば、高速フーリエ変換により決定する。
The Doppler shift amount D i is a frequency difference between the frequency of the carrier wave of the radio wave transmitted by the GPS satellite i and the frequency of the carrier wave of the received GPS radio wave. The carrier wave frequency of the radio wave transmitted by the GPS satellite is determined in advance, and this frequency is stored in advance in a predetermined storage unit such as a storage unit (not shown) included in the
相対速度算出部108は、衛星情報取得部106が算出したドップラーシフト量Diに基づいて、GPS衛星iに対する車両の相対速度Vriを算出する。相対速度Vriは、下記(2)式から算出する。(2)式において、VriはGPS衛星iに対する車両の相対速度、Diは衛星情報取得部106が算出したドップラーシフト量、Cは光速、FはGPS衛星が送信する電波の搬送波の周波数である。
衛星速度算出部110は、衛星情報取得部106が算出した各GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)の時系列データから、ケプラーの方程式の微分を用いる公知の方法で、各GPS衛星iの速度ベクトル、すなわち、三次元速度Vxsi、Vysi、Vzsiを算出する。
The satellite
現在位置算出部112は、衛星情報取得部106が算出した各GPS衛星iの擬似距離ρiを用いて、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を算出する。
The current
GPS信号を用いた測位では、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)と、各GPS衛星との間の擬似距離ρiとに基づいて、三角測量の原理に従って、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を算出する。ここで、GPS衛星iまでの真の距離riは(3)式で表される。一方、擬似距離ρiは(4)式で表される。なお、(4)式において、sは時計誤差による距離誤差である。
上記(3)式、(4)式より、4つ以上のGPS衛星の擬似距離ρiから得られる以下の(5)式の連立方程式を解くことによって、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)が算出できる。
なお、本実施形態では、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)は、最終的な現在位置として用いる以外に、後述する衛星方向算出部114において、GPS衛星iの方向、すなわち、GPS衛星と自車両との角度を求めるためにも用いる。
In the present embodiment, the current position (X v , Y v , Z v ) of the vehicle is used as the final current position, and in the satellite
GPS衛星は遠方に存在するため、GPS衛星と自車両との角度を求めるために用いる現在位置は、精度が低くてもよい。また、車両の現在位置は、詳細は後述するが、推定移動距離Lt eあるいは補正移動距離Lt coと推定方位θt eから求めることもできる。 Since the GPS satellite exists in the distance, the current position used for obtaining the angle between the GPS satellite and the host vehicle may have low accuracy. Although the details of the current position of the vehicle will be described later, the current position of the vehicle can also be obtained from the estimated moving distance L t e or the corrected moving distance L t co and the estimated direction θ t e .
したがって、常に擬似距離ρiを用いて現在位置を決定する必要はなく、擬似距離ρiを用いた位置決定以外の精度の低い方法で車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を決定してもよい。システム等で許容される推定精度に依存するが、車両の位置誤差が数百mの範囲であれば、速度推定誤差は1m/sec以下となり大きな問題はない。そのため、たとえば、地図などから位置を決定してもよく、また、過去の位置の測定履歴やビーコンなどの情報などから、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を決定してもよい。また、擬似距離ρiを用いて現在位置を決定する場合にも、その擬似距離ρiは、信号品質のよいGPS電波から算出する必要はない。信号品質がよいことの判定基準は、信号品質判定部120の説明において、説明する。
Thus, not always necessary to determine the current position using the pseudoranges [rho i, the current position of the vehicle in the pseudorange [rho i positioning other less accurate method using the (X v, Y v, Z v) and You may decide. Although depending on the estimation accuracy allowed by the system or the like, if the vehicle position error is in the range of several hundred meters, the speed estimation error is 1 m / sec or less and there is no significant problem. Therefore, for example, the position may be determined from a map or the like, or the current position (X v , Y v , Z v ) of the vehicle may be determined from information such as past position measurement history and beacons. Good. Also, when determining the current position using the pseudoranges [rho i, the pseudorange [rho i need not be calculated from a good GPS radio signal quality. The determination criterion that the signal quality is good will be described in the description of the signal
視線ベクトル算出部113は、車両からGPS衛星iへの視線ベクトル(Gxi、Gyi、Gzi)を算出する。視線ベクトルのx成分、y成分、z成分は、(6)式から算出する。
(6)式において、ρt iは時刻tにおけるGPS衛星iの擬似距離、(Xt si、Yt si、Zt si)は時刻tにおけるGPS衛星iの位置座標である。これらは、衛星情報取得部106が算出している。(Xt V、Yt V、Zt V)は時刻tにおける現在位置であり、現在位置算出部112が算出している。
In equation (6), ρ t i is the pseudorange of the GPS satellite i at time t, and (X t si , Y t si , Z t si ) is the position coordinate of the GPS satellite i at time t. These are calculated by the satellite
衛星方向算出部114は、現在位置算出部112が算出した現在位置(Xv,Yv,Zv)、および、衛星情報取得部106が算出したGPS衛星の位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)に基づいて、各GPS衛星iの方向Riを算出する。各GPS衛星iの方向Riは、車両からGPS衛星iを見たときの、水平方向に対する仰角θi、北方向に対する方位角φiで表すものとする。
The satellite
衛星方向速度算出部116は、GPS衛星iの方向への車両の速度である衛星方向速度Vsiを算出する。衛星方向速度Vsiは、下記(7)式から算出する。
(7)式において、右辺第1項は相対速度Vrであり、相対速度算出部108が算出している。Gx、Gy、Gzは、視線ベクトルであり、視線ベクトル算出部113が算出している。Vxs、Vys、Vzsは、GPS衛星iの速度のx、y、z成分であり、衛星速度算出部110が算出している。(7)式の右辺の第1項は、GPS衛星iに対する車両の相対速度Vriであり、第2〜第4項は、GPS衛星iの車両方向への速度である。これらの和は、GPS衛星iの方向への車両の速度を意味することから、(7)式が成り立つのである。
In the equation (7), the first term on the right side is the relative speed Vr, which is calculated by the relative
速度ベクトル算出部118は、車両の速度ベクトルを算出する。車両の速度ベクトルを(Vx,Vy,Vz)としたとき、衛星方向速度Vsiと、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)との関係は、以下の(8)式で表される。
各GPS衛星iについて得られる上記(8)式より、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)およびCbvを未知数とした以下の(9)式で表される連立方程式が得られる。 From the above equation (8) obtained for each GPS satellite i, simultaneous equations represented by the following equation (9) with the vehicle velocity vectors (Vx, Vy, Vz) and Cbv as unknowns are obtained.
(9)式において、Vsatiは、車両方向のGPS衛星iの速度であり、Vsati=Ri[Vxsi,Vysi,Vzsi]Tにより求める。Tは行列の転置を意味する。なお、(7)式の右辺第2〜第4項を計算して車両方向のGPS衛星iの速度Vsatiを求めてもよい。CbvはGPS信号受信部10が備える時計のクロックドリフトである。
GPS電波を受信したGPS衛星が4個以上である場合に、上記(9)式の連立方程式を解くことができる。ただし、GPS電波を受信していても、信号品質がよいと判定できないGPS電波は除外する。よって、速度ベクトル算出部118は、信号品質がよいと判定したGPS電波を4個以上のGPS衛星から受信した場合に、(9)式から車両の速度ベクトルを算出する。信号品質の良否は、次に説明する信号品質判定部120が判定する。
When there are four or more GPS satellites that have received GPS radio waves, the simultaneous equations of the above equation (9) can be solved. However, GPS radio waves that cannot be determined as having good signal quality even when GPS radio waves are received are excluded. Therefore, the speed
信号品質判定部120は、GPS信号受信部10が受信したGPS衛星iからのGPS電波の信号品質がよいか否かを判定する。信号品質の判定には、公知の種々の基準を用いることができる。
The signal
たとえば、(判定条件1)S/Nが所定値以上であること、(判定条件2)擬似距離ρiの残差が判定基準距離以下であること、(判定条件3)仰角θiが判定基準角以上であること、(判定条件4)判定条件1〜3の組み合わせ、などにより信号品質がよいか否かを判定する。
For example, (judgment condition 1) S / N is greater than or equal to a predetermined value, (judgment condition 2) the residual of pseudo distance ρ i is less than or equal to the judgment reference distance, and (judgment condition 3) elevation angle θ i is a judgment standard. It is determined whether or not the signal quality is good based on being equal to or greater than a corner, (decision condition 4) a combination of
なお、擬似距離ρiの残差とは、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)と車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)との間の距離と、擬似距離ρiとの差である。この残差が大きい場合には、マルチパス等の影響が考えられるので、信号品質が良くないと判定する。判定条件1は、S/Nが所定値以上であれば信号品質はよいと判定する。判定条件3は、仰角θiが判定基準角以上であれば信号品質はよいと判定する。
The residual of the pseudorange ρ i is the distance between the position coordinates (X si , Y si , Z si ) of the GPS satellite i and the current position of the vehicle (X v , Y v , Z v ), It is the difference from the pseudorange ρ i . If this residual is large, it is determined that the signal quality is not good because of the influence of multipath or the like.
停止判定部122は、車両が停止しているか否かを判定する。そして、車両が停止していると判定した場合には、車両の速度を0km/hとする。停止判定の方法は、公知の種々の手法を用いることができる。たとえば、加速度センサ20のz軸の検出値が停止判定値以下であれば、車両が停止していると判定する。車両が走行している場合には、多少の上下振動があるので、z軸の検出値により停止判定を行うことができるのである。z軸の検出値に代えて、y軸の検出値や、z軸の検出値の変化量、y軸の検出値の変化量を用いてもよい。加速度センサ20の検出値により停止判定を行えば、ブレーキ信号やシフト位置信号を取得するための配線が不要となる利点がある。もちろん、ブレーキ信号やシフト位置信号を取得できるようにして、それらの信号を用いて停止判定をしてもよい。
The stop determination unit 122 determines whether or not the vehicle is stopped. And when it determines with the vehicle having stopped, the speed of a vehicle shall be 0 km / h. Various known methods can be used as the stop determination method. For example, if the z-axis detection value of the
初期設定値決定部126は、推定速度決定部128で用いる速度初期値V0、推定方位決定部130で用いる方位初期値θ0決定する。
The initial set
本実施形態では、すでに説明した速度ベクトル算出部118でも車両の速度を算出することができる。しかし、速度ベクトル算出部118は、信号品質がよいGPS電波を4個以上のGPS衛星から受信しなければ、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出することができない。したがって、たとえば、高層ビルの多い都市部では、速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出できない時間が長く続くこともある。また、信号品質がよいGPS電波を4個以上受信できる環境であっても、速度ベクトル算出部118では、周波数解析を必要とするドップラーシフト量Dを用いるため、たとえば、100ms毎などの一定周期でしか、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出することができない。
In the present embodiment, the speed
これに対して、加速度センサ20の検出値は、走行環境に依存せずに一定周期で取得でき、しかも、たとえば20msごとなど、速度ベクトル算出部118が速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出するよりも短い周期で取得する構成とすることができる。
On the other hand, the detection value of the
そこで、速度ベクトル算出部118が車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出してから、次に、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出するまでの間、加速度積算値ΔVGをもとにして速度推定を行えるようにする。
Therefore, the acceleration integrated value ΔV from when the speed
加速度センサ20の検出値には常に誤差があり、その誤差は発散する性質を有する。図2はそのことを示すグラフである。図2は停止状態における加速度積算値ΔVGのグラフである。車両が停止状態であることから、この図2における加速度積算値ΔVGは、加速度積算値ΔVGをそのまま速度とした場合の誤差を意味する。図2から、加速度積算値ΔVGをそのまま速度とする場合、誤差が時間の経過により発散することが分かる。なお、図2では、誤差は負の値であるが、これとは反対に誤差が正の値となることもある。
There is always an error in the detection value of the
このように、加速度積算値ΔVGをそのまま速度とすると、誤差が時間の経過により発散する。そこで、精度の高い速度を求めた時点で、その精度の高い速度を速度初期値V0とする。 Thus, when it is speed acceleration cumulative value [Delta] V G, error diverges over time. Therefore, when a speed with high accuracy is obtained, the speed with high accuracy is set as a speed initial value V 0 .
この時点での加速度積算値ΔVGを、精度の高い速度から引いた値を速度初期値V0とする。このようにして求める速度初期値V0は、加速度積算値ΔVGを真の速度とみなす精度の高い速度にするためのオフセット分を意味する。よって、ΔVG−V0により推定速度Veを求める。 Acceleration cumulative value [Delta] V G at this time, a value obtained by subtracting from the accurate rate as the initial value V 0. Such speed initial value V 0 determined in the means offset for the accurate regarded acceleration cumulative value [Delta] V G and the true speed rate. Therefore, the estimated speed Ve is obtained from ΔV G −V 0 .
加速度積算値ΔVGと真の速度との誤差は、時間の経過とともに増大する。したがって、速度初期値V0の更新周期が短いほど、加速度積算値ΔVGを用いた速度の推定精度が向上する。 Error of the acceleration cumulative value [Delta] V G and the true speed increases with time. Therefore, as the update period of the speed initial value V 0 is short, thereby improving the speed estimation accuracy using the acceleration cumulative value [Delta] V G.
そこで、本実施形態では、特許文献2において最終的な速度ベクトル算出式として開示されている下記(11)式を改良した(12)式により速度初期値V0を算出する。また、同時に方位初期値θ0も算出する。 Therefore, in the present embodiment, the initial speed value V 0 is calculated by an equation (12) obtained by improving the following equation (11) disclosed as a final velocity vector calculation equation in Patent Document 2. At the same time, the azimuth initial value θ 0 is also calculated.
ただし、速度初期値V0については、速度ベクトル算出部118が速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出できたときは、(10)式から速度初期値V0を決定する。速度ベクトル算出部118が算出する速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)は精度がよいので、この速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を用いて速度初期値V0を決定したほうが、速度初期値V0の精度が向上するからである。また、停止判定部122が、車両が停止していると判定したときは、速度初期値V0を−ΔVGとする。
(11)式において、tは時刻、Vwheelは車輪速センサの検出値、θ0は初期時刻における車両の進行方向の方位角(以下、方位初期値)、θgyroは、車両の進行方向の方位角の積算値すなわち相対方位角、Cbv0は初期時刻におけるクロックドリフト、Aはクロックドリフトの時間変化の傾き、Gx、Gyは、車両からGPS衛星iへの視線ベクトルのx成分、y成分である。 In equation (11), t is the time, V wheel is the detected value of the wheel speed sensor, θ 0 is the azimuth angle of the vehicle traveling direction at the initial time (hereinafter referred to as initial direction value), and θ gyro is the vehicle traveling direction. Azimuth integrated value, that is, relative azimuth, Cbv 0 is clock drift at the initial time, A is the slope of time variation of clock drift, Gx, Gy are the x component and y component of the line-of-sight vector from the vehicle to GPS satellite i is there.
また、(12)式において、V0は初期時刻における車速である速度初期値、ΔVGは初期時刻以降の加速度積算値である。すなわち、(12)式は、(11)式における車輪速センサの検出値Vwheelを、速度初期値V0と加速度積算値ΔVGの和に置き換えた式である。この(12)式が請求項の速度推定式に相当する。 Further, in (12), V 0 is the speed initial value is the vehicle speed at the initial time, [Delta] V G is the acceleration cumulative value after the initial time. That is, (12) is an equation of the detected values V wheel of the wheel speed sensors were replaced with the sum of the speed initial value V 0 and the acceleration cumulative value [Delta] V G in (11). This equation (12) corresponds to the speed estimation equation in the claims.
まず、(11)式の導出方法を説明する。特許文献2にも開示されているように、衛星方向速度Vst iと、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)との関係は、(13)式で表すことができる。
この(13)式には、Vxt、Vyt、Vzt、Cbvtの4つの未知パラメータがある。この未知パラメータの数を少なくするために、特許文献2では、下記に示す拘束条件1〜3を(13)式に代入することで、前述した(11)式を導出している。
拘束条件1は、推定する速度ベクトルのx成分、y成分の大きさを車輪速で拘束し、かつx成分、y成分の時間変化分を方位角の時間変化で拘束したものである。拘束条件1のθ0は初期時刻における車両の進行方向の方位角である。拘束条件2は、高さ方向速度の変化は常に微小であると仮定するものである。
拘束条件3は、クロックドリフトの時間変化は緩やかであるため、短時間内における変化は線形であると仮定するものである。拘束条件3のCbv0は初期時刻におけるクロックドリフト、Aはクロックドリフトの時間変化の傾きを示す。 The constraint condition 3 assumes that the time change of the clock drift is gentle and the change in a short time is linear. In constraint condition 3, Cbv 0 is the clock drift at the initial time, and A is the slope of the time variation of the clock drift.
なお、拘束条件1および2では、二次元平面内の速度成分のみ時間変化で拘束しているが、3軸ジャイロセンサなどにより取得したピッチレートを用いて、z軸成分も時間変化で拘束してもよい。上記拘束条件1〜3を(13)式に取り入れることで(11)式が得られる。そして、(11)式における車輪速センサの検出値Vwheelを、速度初期値V0と加速度積算値ΔVGの和に置き換えることで、(12)式が得られる。
In the
(12)式において、衛星方向速度Vst iは、時刻tにおけるGPS衛星i方向の衛星方向速度であり、衛星方向速度算出部116が算出する。ΔVt Gは、時刻tにおける加速度積算値であり、積算処理部104が算出する。(Gxt i、Gyt i、Gzt i)は、時刻tにおける視線ベクトルであり、視線ベクトル算出部113が算出する。θt gyroは、ヨーレート積算値であり、積算処理部104が算出する。よって、(12)式において未知パラメータは、θ0、Cbv0、A、および、V0の4つである。
In equation (12), the satellite direction speed Vs t i is the satellite direction speed in the direction of the GPS satellite i at time t, and is calculated by the satellite direction
したがって、4つの式を立式できれば、未知パラメータになっている速度初期値V0および方位初期値θ0を求めることができる。しかも、未知パラメータθ0、Cbv0、A、V0は、初期時刻以降であれば、時刻が異なっても同じである。そのため、同一時刻で4つの式を立式する必要はなく、複数の時刻において立式した式数が合計4式以上であれば、未知パラメータを求めることができる。たとえば、例えば、4時刻(t0、t1、t2、t3)の観測衛星数がそれぞれ1であったとしても、観測されたGPS衛星からのデータを用いて、速度初期値V0および方位初期値θ0を求めることができる。 Therefore, if the four equations can be established, the initial velocity value V 0 and the initial azimuth value θ 0 that are unknown parameters can be obtained. Moreover, the unknown parameters θ 0 , Cbv 0 , A, and V 0 are the same even if the times are different as long as they are after the initial time. Therefore, it is not necessary to formulate four formulas at the same time, and an unknown parameter can be obtained if the total number of formulas formulated at a plurality of times is four or more. For example, even if the number of observation satellites at four times (t 0 , t 1 , t 2 , t 3 ) is 1, respectively, using the data from the observed GPS satellites, the velocity initial value V 0 and The initial azimuth value θ 0 can be obtained.
なお、速度初期値V0は、前述したように、初期時刻における車速である。また、速度初期値V0を算出する(12)式は、ドップラーシフト量Dから算出する衛星方向速度Vsを用いる。したがって、初期設定値決定部126は、ドップラーシフト量に基づいて、初期時刻における車両の速度を算出していることにもなる。
The speed initial value V 0 is the vehicle speed at the initial time as described above. The equation (12) for calculating the initial velocity value V0 uses the satellite direction velocity Vs calculated from the Doppler shift amount D. Therefore, the initial set
推定速度決定部128は、初期設定値決定部126が決定した速度初期値V0に、積算処理部104が算出した加速度積算値ΔVt Gを加算して、推定速度Vt eを加速度取得周期で逐次算出する。
The estimated
推定方位決定部130は、初期設定値決定部126が決定した方位初期値0に、積算処理部104が算出した相対方位角θt gyroを加算して、車両の移動方位を示す推定方位θt eを、相対方位角決定周期で逐次決定する。
The estimated
位置更新部140は、車両の現在位置を逐次更新する。この位置更新部140の詳細構成を図3に示している。図3に示すように、位置更新部140は、移動距離算出部141、過去速度補正部142、移動距離補正部143、位置決定部144を備える。
The
移動距離算出部141は、車両の速度が更新されるごとに、車両の移動距離を算出する。車両の速度は、加速度取得周期で更新される。車両の速度は、推定速度決定部128、速度ベクトル算出部118、停止判定部122のいずれかが決定する。移動距離算出部141は、それら推定速度決定部128、速度ベクトル算出部118、停止判定部122が決定した速度に加速度取得周期を乗じて、加速度取得周期の間に車両が移動した距離の推定値である推定移動距離Lt eを算出する。
The travel
過去速度補正部142は、初期設定値決定部126が速度初期値V0を更新するごとに、前回、速度初期値V0が更新されてから、今回、速度初期値V0が更新されるまでに推定速度決定部128が逐次推定した推定速度Vt eを補正する。この補正対象となっている推定速度Vt eを、以下、補正前過去推定速度Vt(i) eとする。なお、iはN〜0までの整数であり、t(N)は、前回、速度初期値V0が更新された時刻、t(0)は、今回、速度初期値V0が更新された時刻を意味する。また、補正前過去推定速度Vt(i) eを補正した値を補正過去速度Vt(i) coとする。この補正過去速度Vt(i) coは、下記式(14)式から算出する。
速度初期値V0は精度のよい速度であるとみなすことができる。したがって、(14)式において、速度初期値V0とその速度初期値V0に更新された時点における補正前過去推定速度Vt(0) eとの差分(V0−Vt(0) e)は、速度初期値V0を更新した時点までに補正前過去推定速度Vt(0) eに累積した誤差を意味する。 The speed initial value V 0 can be regarded as an accurate speed. Thus, in (14), the speed initial value V 0 from the previous correction at the time that have been updated in the Default speed V 0 past estimated speed V t (0) difference between e (V 0 -V t (0 ) e ) Means an error accumulated in the pre-correction past estimated speed V t (0) e by the time when the speed initial value V 0 is updated.
そして、(t(i)−t(N))/(t(0)−t(N))は、前回、速度初期値V0が更新されてから、今回、速度初期値V0が更新されるまでの期間(t(0)−t(N))に対する、前回、速度初期値V0が更新されてから、それぞれの補正前過去推定速度Vt(i) eが推定されるまでの期間の比率を表す係数となっている。(14)式では、差分(V0−Vt(0) e)にこの係数を乗じている。したがって、(14)式から算出する補正過去速度Vt(i) coは、補正前過去推定速度Vt(i) eを、その補正前過去推定速度Vt(i) eの誤差が線形に増加すると仮定して補正した値である。 And, (t (i) -t ( N)) / (t (0) -t (N)) is, the last time, from the speed initial value V 0 is updated, this time, speed initial value V 0 is updated The period from when the initial speed initial value V 0 is updated last time to the estimated previous speed V t (i) e before correction for the period (t (0) −t (N)) It is a coefficient representing the ratio of. In the equation (14), the difference (V 0 −V t (0) e ) is multiplied by this coefficient. Therefore, (14) correction past velocity V t (i) co be calculated from equation, uncorrected past estimated speed V t (i) e, the error of the uncorrected past estimated velocity V t (i) e linear It is a value corrected assuming that it increases.
図4は、補正前過去推定速度Vt(i) eと補正過去速度Vt(i) coとを比較して示す図である。この図4に示すように、t(0)時点では、速度初期値V0と補正前過去推定速度Vt(0) eとの間に差分(V0−Vt(0) e)がある。この差分は、推定速度Vt eに累積した誤差を意味する。速度初期値V0を更新した時点では、推定速度Vt e=速度初期値V0となる。したがって、推定速度Vt eは速度初期値V0を更新した時点で不連続になる。 FIG. 4 is a diagram showing a comparison between the pre-correction past estimated speed V t (i) e and the corrected past speed V t (i) co . As shown in FIG. 4, at the time t (0) , there is a difference (V 0 −V t (0) e ) between the initial speed value V 0 and the pre-correction past estimated speed V t (0) e. . This difference means the error accumulated in the estimated speed V t e. At the time of updating the velocity initial value V 0, the estimated speed V t e = Default speed V 0. Thus, the estimated velocity V t e becomes discontinuous at the time of updating the velocity initial value V 0.
本実施形態では、(14)式を用いて補正前過去推定速度Vt(i) eを補正して補正過去速度Vt(i) coとする。この補正過去速度Vt(i) coは、図4に示すように、t(0)以降の推定速度Vt eとの間に連続性がある。実際の車両の速度変化には連続性があることから、(14)式を用いて算出した補正過去速度Vt(i) coは、補正前過去推定速度Vt(i) eよりも、より真の速度に近いと言える。 In this embodiment, the corrected past estimated speed V t (i) e is corrected to the corrected past speed V t (i) co using the equation (14). The correction past velocity V t (i) co, as shown in FIG. 4, there is a continuity between the estimated speed V t e of t (0) or later. Since the actual speed change of the vehicle has continuity, the corrected past speed V t (i) co calculated using the equation (14) is more than the past estimated speed V t (i) e before correction. It can be said that it is close to the true speed.
移動距離補正部143は、過去速度補正部142が補正過去速度Vt(i) coを算出した場合、その補正過去速度Vt(i) coを推定速度Vt eの代わりに用いて、移動距離算出部141と同様にして推定移動距離を再計算する。この推定移動距離を補正移動距離Lt(i) coとする。
When the past
位置決定部144は、信号品質判定部120で信号品質がよいと判定されたGPS電波を用いて、現在位置算出部112が(5)式を用いて車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を算出した場合には、現在位置算出部112が算出した現在位置(Xv,Yv,Zv)を、更新後の現在位置とする。
The
現在位置算出部112が算出した現在位置(Xv,Yv,Zv)を更新後の現在位置としない場合には、移動距離算出部141が算出した移動距離Lt eと、推定方位決定部130が逐次決定した推定方位θt eを用いて、現在位置(Xv,Yv)を逐次算出する。
Current position current
具体的には、下記(15)式、(16)式を用いて、前回の現在位置(Xv t(−1),Yv t(−1))と、今回の推定移動距離Lt(0) eと、今回の推定方位θt(0) eとから、現時点t(0)の現在位置(Xv t(0),Yv t(0))を算出する。なお、この現在位置(Xv t(0),Yv t(0))は、もちろん、前回の現在位置(Xv t(−1),Yv t(−1))に対する相対位置でもある。
Xv t(0)=Xv t(−1)+Lt(0) e×cosθt(0) e (15)
Yv t(0)=Yv t(−1)+Lt(0) e×sinθt(0) e (16)
Specifically, using the following formulas (15) and (16), the previous current position (X v t (−1) , Y v t (−1) ) and the current estimated movement distance L t ( 0) e and the current estimated direction θ t (0) e are used to calculate the current position (X v t (0) , Y v t (0) ) at the current time t (0). Note that the current position (X v t (0), Y v t (0)) are of course, the current position of the previous (X v t (-1), Y v t (-1)) in position relative to the .
X v t (0) = X v t (−1) + L t (0) e × cos θ t (0) e (15)
Y v t (0) = Y v t (−1) + L t (0) e × sin θ t (0) e (16)
さらに、位置決定部144は、移動距離補正部143が補正移動距離Lt coを算出した場合には、前回、速度初期値V0が更新された時点T(N)から、今回、速度初期値V0が更新される時点t(0)までの位置(Xv t(i),Yv t(i))を逐次補正して、現在位置(Xv t(0),Yv t(0))を補正する。
Xv t(i)=Xv t(i−1)+Lt(i) e×cosθt(i) e (17)
Yv t(i)=Yv t(i−1)+Lt(i) e×sinθt(i) e (18)
Furthermore, when the movement
X v t (i) = X v t (i−1) + L t (i) e × cos θ t (i) e (17)
Y v t (i) = Y v t (i−1) + L t (i) e × sin θ t (i) e (18)
<制御部100の処理の流れ>
次に、制御部100の処理の流れの一例を図5〜図8のフロチャートを用いて説明する。図5に示すフロチャートは、センサ値を取得する周期で繰り返し実行する。なお、特に明記している場合を除き、各パラメータは、最新の時刻、すなわち、時刻t=0における値を意味する。
<Flow of processing of
Next, an example of a processing flow of the
図5において、ステップS2では、加速度センサ20、ヨーレートセンサ30の検出値を取得し、RAMなどの記憶部に記憶する。この処理は、たとえば積算処理部104が行う。
In FIG. 5, in step S2, detection values of the
ステップS4は進行方向加速度決定部102が行う処理であり、ステップS2で取得した加速度センサ20の検出値から、進行方向加速度を決定する。
Step S4 is a process performed by the traveling direction
ステップS6は積算処理部104が行う処理であり、ステップS2で取得したヨーレートセンサ30の検出値を、これまでの相対方位角θt(−1) gyroに加算して相対方位角θt gyroを更新する。また、ステップS2で決定した進行方向加速度をこれまでの加速度積算値ΔVt(−1) Gに加算して加速度積算値ΔVt Gを更新する。
Step S6 is a process performed by the
ステップS8、S10は衛星情報取得部106が行う処理である。ステップS8では、GPS信号受信部10からGPS信号および搬送波を取得する。ステップS10では、ステップS8で取得したGPS信号および搬送波から、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)、擬似距離ρi、ドップラーシフト量Diを算出する。
Steps S8 and S10 are processes performed by the satellite
ステップS12は、停止判定部122の処理であり、たとえば、ステップS2で取得した加速度センサ20のz軸の検出値から、車両が停止しているか否かを判断する。停止中と判断した場合にはステップS14へ進み、移動中であると判断した場合にはステップS18へ進む。
Step S12 is a process of the stop determination unit 122. For example, it is determined whether or not the vehicle is stopped based on the z-axis detection value of the
ステップS14も停止判定部122の処理であり、速度ベクトルを(0、0、0)とする。もちろん、速度も0となる。 Step S14 is also a process of the stop determination unit 122, and the velocity vector is set to (0, 0, 0). Of course, the speed is also zero.
ステップS16は初期設定値決定部126の処理であり、速度初期値V0を、最新の加速度積算値−ΔVt Gとする。ステップS16を実行したらステップS34の位置更新処理を実行する。ステップS34の位置更新処理は後述する。
Step S16 is a process of the initial set
ステップS12において移動中と判断した場合に実行するステップS18は信号品質判定部120の処理であり、前述した判定条件に基づいて、GPS信号の信号品質がよいか否かを判定する。信号品質の判定は、取得したすべてのGPS信号に対して行う。
Step S18, which is executed when it is determined that the vehicle is moving in step S12, is a process of the signal
ステップS20は速度ベクトル算出部118の処理であり、ステップS18で信号品質がよいと判定したGPS信号の数が4以上であるか否かを判断する。4以上である場合にはステップS22へ進む。
Step S20 is processing of the velocity
ステップS22では、ドップラー速度を算出する。このドップラー速度とは、速度ベクトル算出部118が算出する速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)またはその速度ベクトルの大きさを意味する。この速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)は、ドップラーシフト量Dを用いて算出することから、ここでは、ドップラー速度と称している。
In step S22, the Doppler speed is calculated. The Doppler velocity means the velocity vector (Vx, Vy, Vz) calculated by the velocity
ステップS22の詳細処理は図6に示す。図6において、ステップS222は現在位置算出部112の処理であり、ステップS10で算出した擬似距離ρi、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)から、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を算出する。
The detailed process of step S22 is shown in FIG. In FIG. 6, step S222 is a process of the current
ステップS224は衛星方向算出部114が行う処理であり、ステップS222で算出した車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)、および、ステップS10で算出したGPS衛星の位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)から、各GPS衛星iの方向Ri(θi、φi)を算出する。
Step S224 is a process performed by the satellite
ステップS226は衛星速度算出部110が行う処理であり、ステップS10で算出した各GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)の時系列データから、各GPS衛星iの速度ベクトル(Vxsi、Vysi、Vzsi)を算出する。
Step S226 is a process performed by the satellite
ステップS228、S230は速度ベクトル算出部118の処理である。ステップS228では、ステップS224で算出した各GPS衛星iの方向Riと、ステップS226で算出した各GPS衛星iの速度ベクトル(Vxsi、Vysi、Vzsi)から、Vsati=Ri[Vxsi,Vysi,Vzsi]Tにより、車両方向のGPS衛星iの速度Vsatiを求める。
Steps S228 and S230 are processing of the speed
ステップS230では、(9)式に示した連立方程式を4つ以上立式し、その連立方程式を解く。これにより、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)およびクロックドリフトCbvtを求めることができる。 In step S230, four or more simultaneous equations shown in the equation (9) are formed, and the simultaneous equations are solved. As a result, the vehicle speed vector (Vx, Vy, Vz) and the clock drift Cbv t can be obtained.
説明を図5に戻す。ステップS24は初期設定値決定部126の処理であり、ステップS22で算出した車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)から、(10)式により、速度初期値V0を決定する。ステップS24を実行した場合にも、ステップS34の位置更新処理を実行する。ステップS34を説明する前に、先に、ステップS26以下を説明する。
Returning to FIG. Step S24 is a process of initial setting
ステップS20において品質のよい信号が3以下であると判断した場合にはステップS26へ進む。ステップS26は初期設定値決定部126の処理であり、初期値を更新することができるか否かを判断する。この判断は、具体的には、速度初期値V0を更新してからのGPS信号を用いて、(12)式を4つ以上、立式できるか否かを判断するものである。この判断がNOであればステップS30へ進み、YESであればステップS28へ進む。
If it is determined in step S20 that the quality signal is 3 or less, the process proceeds to step S26. Step S26 is processing of the initial set
ステップS28では、タイトカップリング型推定式を用いて速度初期値V0および方位初期値θ0を決定する。タイトカップリング型推定式とは、具体的には(12)式のことである。 In step S28, the speed initial value V 0 and the azimuth initial value θ 0 are determined using a tight coupling type estimation formula. The tight coupling type estimation equation is specifically the equation (12).
ステップS28の詳細処理は図7に示す。図7において、ステップS282は衛星速度算出部110が行う処理であり、ステップS10で算出した各GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)の時系列データから、各GPS衛星iの速度ベクトル(Vxsi、Vysi、Vzsi)を算出する。
Detailed processing in step S28 is shown in FIG. In FIG. 7, step S282 is a process performed by the satellite
ステップS284は相対速度算出部108が行う処理であり、ステップS10で算出したドップラーシフト量Diを前述した(2)式に代入して、GPS衛星iに対する車両の相対速度Vriを算出する。
Step S284 is a process of relative
ステップS286は現在位置算出部112の処理であり、ステップS10で算出した擬似距離ρi、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)から、車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を算出する。
Step S286 is a process of the current
ステップS288は視線ベクトル算出部113が行う処理である。このステップS288では、前述した(6)式に、ステップS10で算出した擬似距離ρi、GPS衛星iの位置座標(Xsi、Ysi、Zsi)、ステップS286で算出した車両の現在位置(Xv,Yv,Zv)を代入して、視線ベクトル(Gxi,Gyi,Gzi)を算出する。
Step S288 is processing performed by the line-of-sight
ステップS290は衛星方向速度算出部116が行う処理である。このステップS290では、前述した(7)式に、ステップS284で算出した相対速度Vri、ステップS288で算出した視線ベクトル(Gxi,Gyi,Gzi)、ステップS282で算出したGPS衛星iの速度ベクトル(Vxsi、Vysi、Vzsi)を代入して、GPS衛星iの方向への車両の衛星方向速度Vsiを算出する。
Step S290 is processing performed by the satellite direction
ステップS292は初期設定値決定部126が行う処理である。このステップS292では、前述した(12)式に、ステップS290で算出した衛星方向速度Vsi、ステップS6で更新した加速度積算値ΔVG、相対方位角θgyro、ステップS288で算出した視線ベクトル(Vxsi、Vysi、Vzsi)を代入した式を4つ以上立式する。そして、それら4つ以上の式からなる連立方程式を解く。これにより、(12)式において未知パラメータとなっている速度初期値V0、方位初期値θ0を同時に求めることができる。
Step S292 is processing performed by the initial set
説明を図5に戻す。ステップS28を実行した場合、または、ステップS26の判断がNOであった場合には、ステップS30を実行する。ステップS30は推定速度決定部128が行う処理であり、最新の速度初期値V0と、ステップS6で更新した加速度積算値ΔVGとから、推定速度Veを算出する。
Returning to FIG. If step S28 is executed, or if the determination in step S26 is NO, step S30 is executed. Step S30 is a process of estimating
図5のように、速度初期値V0を更新しても加速度積算値ΔVGをリセットしない場合には、加速度積算値ΔVGに速度初期値V0を加算することで推定速度Veを算出する。なお、速度初期値V0を更新したときに加速度積算値ΔVGをリセットする場合には、速度初期値V0に加速度積算値ΔVGを加算することで、推定速度Veを算出する。 As shown in FIG. 5, when you update the speed initial value V 0 not reset acceleration cumulative value [Delta] V G may calculate the estimated velocity V e by adding the velocity initial value V 0 in the acceleration cumulative value [Delta] V G To do. In the case of resetting the acceleration cumulative value [Delta] V G when updating speed initial value V 0, by adding the acceleration cumulative value [Delta] V G to the speed initial value V 0, to calculate the estimated speed V e.
ステップS32は推定方位決定部130が行う処理であり、最新の方位初期値θ0と、ステップS6で更新した相対方位角θgyroとから、推定方位θeを算出する。具体的な推定方位θeの計算方法は、速度初期値V0と加速度積算値ΔVGから推定速度Veを算出する方法において、速度初期値V0を方位初期値θ0に置き換え、加速度積算値ΔVGを相対方位角θgyroに置き換えた場合と同じである。ステップS32を実行した場合にも、ステップS34の位置更新処理を実行する。このステップS34は、位置更新部140が実行する。
Step S32 is a process for the estimated
ステップS34の詳細処理は図8に示す。なお、図8において、ステップS348は移動距離算出部141が実行し、ステップS352は過去速度補正部142が実行し、ステップS354は移動距離補正部143が実行する。その他のステップは位置決定部144が実行する。
Detailed processing in step S34 is shown in FIG. In FIG. 8, step S348 is executed by the movement
ステップS342では、GPS現在位置を決定したか否かを判断する。GPS現在位置とは、信号品質判定部120で信号品質がよいと判定されたGPS電波を用いて、現在位置算出部112が(5)式から算出した現在位置(Xv,Yv,Zv)のことである。この判断がYESであれば、ステップS344に進む。ステップS344では、GPS現在位置(Xv,Yv,Zv)を、最新の現在位置とする。
In step S342, it is determined whether the current GPS position has been determined. The GPS current position is the current position (X v , Y v , Z v ) calculated from the equation (5) by using the GPS radio wave determined to have good signal quality by the signal
ステップS342の判断がNOである場合には、ステップS346に進む。ステップS346では、速度初期値V0を更新したか否かを判断する。図5のステップS16、S24、S28のいずれかを実行している場合には、このステップS346の判断がYESになる。これに対して、図5のステップS26の判断がNOであった場合には、ステップS346の判断もNOになる。ステップS346の判断がNOである場合には、ステップS348に進む。 If the determination in step S342 is no, the process proceeds to step S346. In step S346, it is determined whether to update the speed initial value V 0. If any of steps S16, S24, and S28 in FIG. 5 is being executed, the determination in step S346 is YES. On the other hand, if the determination in step S26 of FIG. 5 is NO, the determination in step S346 is also NO. If the determination in step S346 is no, the process proceeds to step S348.
ステップS348では、ステップS30で算出した推定速度Veに加速度取得周期を乗じて推定移動距離Leを算出する。ステップS350では、ステップS348で算出した推定移動距離Leと、ステップS32で推定した推定方位θeと、式15、式16を用いて、最新の現在位置(Xv,Yv)を算出する。なお、z座標は変化なしとする。 In step S348, the estimated moving distance L e is calculated by multiplying the estimated speed V e calculated in step S30 by the acceleration acquisition cycle. In step S350, the latest current position (X v , Y v ) is calculated using the estimated moving distance L e calculated in step S348, the estimated azimuth θ e estimated in step S32, and equations 15 and 16. . The z coordinate is not changed.
ステップS346の判断がYESであった場合に実行するステップS352では、前回、速度初期値V0を更新した時点t(N)から、今回、速度初期値V0を更新した時点t(0)までの推定速度Vt e、すなわち、補正前過去推定速度Vt(i) eを、(14)式で補正して、補正過去速度Vt(i) coを算出する。 At step S352 the determination in step S346 is executed when was YES, the last, from the time to update the velocity initial value V 0 t (N), this time to time to update the velocity initial value V 0 t (0) the estimated speed V t e, i.e., the uncorrected past estimated velocity V t (i) e, ( 14) is corrected by the equation to calculate the corrected past velocity V t (i) co.
ステップ354では、ステップS352で算出した補正過去速度Vt(i) coに加速度取得周期を乗じて、補正移動距離Lt(i) coを算出する。 In step 354, the corrected travel speed L t (i) co is calculated by multiplying the corrected past speed V t (i) co calculated in step S352 by the acceleration acquisition cycle.
ステップS356では、ステップS354で算出した補正移動距離Lt(i) coと、ステップS32で推定した推定方位θt(i) eと、式17、式18を用いて、現在位置(Xv,Yv)を再算出する。なお、z座標は変化なしとする。 In step S356, using the corrected moving distance L t (i) co calculated in step S354, the estimated azimuth θ t (i) e estimated in step S32, and the equations 17 and 18, the current position (X v , Yv ) is recalculated. The z coordinate is not changed.
<実施形態の効果>
本実施形態では、ドップラー速度を算出した場合(S22)には、そのドップラー速度を速度初期値V0としており(S24)、車両の速度が0km/hである場合(S14)には、その速度を速度初期値V0としている(S16)。また、タイトカップリング型推定式である(12)式を解くことができる場合、(12)式から求まる初期時刻における速度を速度初期値V0としている(S28)。これらの方法で決定する速度初期値V0は精度がよい。
<Effect of embodiment>
In the present embodiment, the case of calculating the Doppler velocity (S22), and then the Doppler rate as the initial value V 0 (S24), when the speed of the vehicle is 0km / h (S14), the speed It is the speed initial value V 0 of the (S16). If the equation (12), which is a tight coupling type estimation equation, can be solved, the velocity at the initial time obtained from the equation (12) is set as the velocity initial value V 0 (S28). The speed initial value V 0 determined by these methods has good accuracy.
そして、推定速度Veは、このようにして決定した速度初期値V0と加速度積算値ΔVGとを用いて推定している(S30)。したがって、速度初期値V0を更新した以後は、加速度積算値ΔVGの累積誤差により低下している推定速度Veの精度が向上する。 Then, the estimated velocity V e is estimated using the In this way the acceleration cumulative value and the speed initial value V 0 was determined ΔV G (S30). Thus, thereafter updating the Default speed V 0, the improved accuracy of the estimated velocity V e which is reduced by the accumulated error in acceleration cumulative value [Delta] V G.
加えて、本実施形態では、速度初期値V0を決定した場合、前回、速度初期値V0を更新した時点t(N)から、今回、速度初期値V0を更新する時点t(0)までの推定速度Veである補正前過去推定速度Vt(i) eを、今回の速度初期値V0と連続するように補正して補正過去速度Vt(i) coとする(S352)。これにより、加速度積算値ΔVGの累積誤差により低下している過去の推定速度Veの精度も向上する。そして、補正過去速度Vt(i) coを決定した場合、その補正過去速度Vt(i) coを用いて、前回、速度初期値V0を更新してから、今回、速度初期値V0を更新するまでの推定移動距離を再計算した補正移動距離Lt(i) coを決定する(S354)。これにより、過去の推定速度Veの精度低下により低下していた推定移動距離の精度も向上する。 In addition, in the present embodiment, when determining the speed initial value V 0, last, from the time to update the velocity initial value V 0 t (N), this time, the time to update the velocity initial value V 0 t (0) The pre-correction past estimated speed V t (i) e , which is the estimated speed V e until the correction, is corrected so as to be continuous with the current initial speed value V 0 to obtain a corrected past speed V t (i) co (S352). . Thus, also improved the accuracy of past estimated speed V e which is reduced by the accumulated error in acceleration cumulative value [Delta] V G. When the corrected past speed V t (i) co is determined, the speed initial value V 0 is updated last time using the corrected past speed V t (i) co , and then the current speed initial value V 0 is determined. The corrected moving distance L t (i) co is calculated by recalculating the estimated moving distance until updating (S354). Thus, also improved past estimated speed V e accuracy of the estimated travel distance was reduced by reduction of accuracy.
また、本実施形態では、補正移動距離Lt(i)を算出した場合には、その補正移動距離Lt(i)を用いて、現在位置を補正する(S356)。したがって、GPS現在位置が決定できない状況が継続している状況でも、現在位置を精度よく決定し続けることができる。 In this embodiment, when the corrected movement distance L t (i) is calculated, the current position is corrected using the corrected movement distance L t (i) (S356). Therefore, even in a situation where the GPS current position cannot be determined, the current position can be determined with high accuracy.
このように、速度初期値V0の更新時に、過去の推定速度である補正前過去推定速度Vt(i) eを補正して、現在位置を補正することに加えて、本実施形態では、以下の効果も得られる。 Thus, in addition to correcting the past estimated speed V t (i) e before correction, which is a past estimated speed, and correcting the current position when updating the initial speed value V 0 , in the present embodiment, The following effects can also be obtained.
車両の衛星方向速度Vsiは、(13)式に示したように、車両からGPS衛星iへの視線ベクトル(Gx,Gy,Gz)と、車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)と、クロックドリフトCbvに基づいて算出することができる。 As shown in the equation (13), the vehicle satellite direction velocity Vs i is a line-of-sight vector (Gx, Gy, Gz) from the vehicle to the GPS satellite i, a vehicle velocity vector (Vx, Vy, Vz), It can be calculated based on the clock drift Cbv.
本実施形態では、この(13)式に対して、速度ベクトルのx成分、y成分を、車両の速度、および車両の進行方向の方位角の時間変化すなわち相対方位角θgyroで拘束している(拘束条件1)。初期設定値決定部126は、これにより得られる(12)式を用いて速度初期値V0を決定する。
In the present embodiment, with respect to the equation (13), the x component and y component of the speed vector are constrained by the time change of the azimuth of the vehicle speed and the traveling direction of the vehicle, that is, the relative azimuth angle θ gyro . (Restriction condition 1). The initial set
このように(12)式は時間変化に関する条件で拘束されていることから、異なる複数の観測時点のGPS信号を用いた(12)式を連立方程式とすることができる。(12)式には、速度初期値V0以外にも未知パラメータがあるため、未知パラメータの数に相当する複数の(12)式を連立方程式とする必要がある。しかし、本実施形態では、異なる複数の観測時点のGPS信号を用いた(12)式を連立方程式とすることができるので、未知パラメータを解くことができる数の(12)式からなる連立方程式を立式しやすい。 As described above, since the expression (12) is constrained by the condition regarding the time change, the expression (12) using GPS signals at a plurality of different observation points can be used as simultaneous equations. Since there are unknown parameters other than the initial velocity value V 0 in the equation (12), it is necessary to use a plurality of equations (12) corresponding to the number of unknown parameters as simultaneous equations. However, in the present embodiment, since the equation (12) using GPS signals at a plurality of different observation points can be used as simultaneous equations, simultaneous equations composed of a number of equations (12) that can solve unknown parameters are obtained. Easy to stand up.
よって、初期設定値決定部126は、速度初期値V0を高頻度に求めることができる。そして、速度初期値V0を高頻度に更新することで、加速度センサ20の検出値からドリフトの影響を除去する頻度が高くなるので、加速度積算値ΔVGと速度初期値V0から算出する推定速度Veの推定精度が向上する。従って、推定速度Veを用いて決定する現在位置の精度も向上する。
Therefore, the initial set
また、本実施形態では、拘束条件1に加えて、クロックドリフトの時間変化が線形であるとする拘束条件3も用いて(12)式を導出している。これにより、(12)式における未知パラメータの数をより少なくすることができる。その結果、未知パラメータを解く数の連立方程式を立式しやすくなるので、速度初期値V0の更新頻度をさらに高くすることができる。
Further, in the present embodiment, in addition to the
また、(12)式は、車両の速度の項として、速度初期値V0と加速度積算値ΔVGの項とを含んでいる。よって、未知パラメータの数の(12)式からなる連立方程式を解くことで、直接、速度初期値V0を得ることができる。 Further, (12), as the speed of the section of the vehicle, and a term of the Default speed V 0 and the acceleration cumulative value [Delta] V G. Therefore, the initial speed value V 0 can be obtained directly by solving the simultaneous equations consisting of the number of unknown parameters (12).
また、本実施形態では、加速度積算値ΔVGを用いないで速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出する速度ベクトル算出部118を備える。この速度ベクトル算出部118が速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を算出した場合、速度ベクトル算出部118が算出した速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)を用いて速度初期値V0を決定する(S24)。速度ベクトル算出部118が算出した速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)は精度がよいことから、このようにすれば、速度初期値V0の精度が向上する。
Further, in the present embodiment includes the velocity vector without using the acceleration cumulative value ΔV G (Vx, Vy, Vz ) of the velocity
また、本実施形態では、停止判定部122が、車両が停止していると判定したときは、車両の速度がゼロであるとして、速度初期値V0を決定する(S16)。これによっても、速度初期値V0の精度が向上する。そして、速度初期値V0の精度が向上する結果、速度初期値V0と加速度積算値ΔVGから算出する推定速度Veの精度も向上する。 Further, in the present embodiment, the stop determination unit 122, when it is determined that the vehicle is stopped, as the speed of the vehicle is zero, determines the speed initial value V 0 (S16). This also improves the accuracy of the speed initial value V 0. As a result of improving the accuracy of the speed initial value V 0, also improves the accuracy of the estimated speed Ve calculated from Default speed V 0 and the acceleration cumulative value [Delta] V G.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The following modification is also contained in the technical scope of this invention, Furthermore, the summary other than the following is also included. Various modifications can be made without departing from the scope.
<変形例1>
前述の実施形態では、拘束条件3により、時間変化が線形であるという条件でクロックドリフトを拘束していたが、この拘束条件3をなしにしてもよい。拘束条件3をなしにする場合、(12)式におけるCbv0+Atを、未知パラメータであるCbvtに置き換えることになる。
<
In the above-described embodiment, the clock drift is constrained under the condition that the time change is linear by the constraint condition 3, but the constraint condition 3 may be omitted. When the constraint condition 3 is omitted, Cbv 0 + At in the equation (12) is replaced with Cbv t that is an unknown parameter.
<変形例2>
また、拘束条件3は残し、拘束条件1における方位角の時間変化による拘束をなしにしてもよい。この場合には、拘束条件1が、速度ベクトルの大きさを車両の速度で拘束したのみの条件となり、(12)式におけるθt gyroが未知パラメータになる。
<Modification 2>
Further, the constraint condition 3 may be left, and the constraint due to the temporal change of the azimuth angle in the
<変形例3>
前述の実施形態では、衛星測位システムとしてGPSを利用していたが、その他の衛星測位システムを利用してもよい。また、GPSが備える衛星と、とその他の衛星測位システムが備える衛星を両方用いてもよい。
<Modification 3>
In the above-described embodiment, the GPS is used as the satellite positioning system, but other satellite positioning systems may be used. Moreover, you may use both the satellite with which GPS is equipped, and the satellite with which another satellite positioning system is equipped.
<変形例4>
前述の実施形態では、移動体は車であったが、車以外の移動体にも、本発明は適用できる。
<Modification 4>
In the above-described embodiment, the moving body is a car, but the present invention can also be applied to a moving body other than a car.
1:速度推定装置、 10:GPS信号受信部、 20:加速度センサ、 30:ヨーレートセンサ、 100:制御部、 102:進行方向加速度決定部、 104:積算処理部、 106:衛星情報取得部、 108:相対速度算出部、 110:衛星速度算出部、 112:現在位置算出部、 113:視線ベクトル算出部、 114:衛星方向算出部、 116:衛星方向速度算出部、 118:速度ベクトル算出部、 120:信号品質判定部、 122:停止判定部
126:初期設定値決定部、 128:推定速度決定部、 130:推定方位決定部、 140:位置更新部、 141:移動距離算出部、 142:過去速度補正部、 143:移動距離補正部、 144:位置決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Speed estimation apparatus 10: GPS signal receiving part 20: Acceleration sensor 30: Yaw rate sensor 100: Control part 102: Travel direction acceleration determination part 104: Integration processing part 106: Satellite information acquisition part 108 : Relative speed calculation unit, 110: satellite speed calculation unit, 112: current position calculation unit, 113: line-of-sight vector calculation unit, 114: satellite direction calculation unit, 116: satellite direction speed calculation unit, 118: velocity vector calculation unit, 120 : Signal quality determination unit, 122: stop determination unit 126: initial set value determination unit, 128: estimated speed determination unit, 130: estimated direction determination unit, 140: position update unit, 141: movement distance calculation unit, 142: past speed Correction unit, 143: Movement distance correction unit, 144: Position determination unit
Claims (8)
前記進行方向加速度決定部が決定した進行方向加速度を積算した加速度積算値を逐次算出する積算処理部(104)と、
衛星測位システムが備える衛星からのドップラーシフト量に基づいて算出する前記移動体の速度、または、前記移動体の停止時の速度を、前記移動体の速度初期値として決定する初期設定値決定部(126)と、
前記積算処理部が算出した加速度積算値と、前記初期設定値決定部が決定した速度初期値とに基づいて、前記移動体の推定速度を逐次推定する推定速度決定部(128)と、
前記推定速度決定部が決定した前記推定速度と時間とに基づいて前記移動体の推定移動距離を逐次算出する移動距離算出部(141)と、
前記初期設定値決定部が前記速度初期値を決定した場合、前回、前記初期設定値決定部が前記速度初期値を決定してから、今回、初期設定値決定部が前記速度初期値を決定するまでに前記推定速度決定部が逐次推定した推定速度である補正前過去推定速度を、今回、初期設定値決定部が決定した前記速度初期値と連続するように補正した補正過去速度を決定する過去速度補正部(142)と、
前記過去速度補正部が前記補正過去速度を決定した場合に、前記補正過去速度と時間とに基づいて、前回、前記初期設定値決定部が前記速度初期値を決定してから、今回、初期設定値決定部が前記速度初期値を決定するまでの前記推定移動距離を再計算する移動距離補正部(143)と、を備えることを特徴とする移動距離推定装置。 A traveling direction acceleration determining unit (102) for sequentially determining a traveling direction acceleration that is a traveling direction component of a detected value of the acceleration sensor (20) that moves with the moving body;
An integration processing unit (104) for sequentially calculating an acceleration integrated value obtained by integrating the traveling direction acceleration determined by the traveling direction acceleration determining unit;
An initial set value determination unit that determines a speed of the moving body calculated based on a Doppler shift amount from a satellite included in a satellite positioning system or a speed when the moving body is stopped as an initial speed value of the moving body ( 126),
An estimated speed determination unit (128) for sequentially estimating the estimated speed of the moving body based on the acceleration integrated value calculated by the integration processing unit and the initial speed value determined by the initial set value determination unit;
A moving distance calculating unit (141) for sequentially calculating the estimated moving distance of the moving body based on the estimated speed and time determined by the estimated speed determining unit;
When the initial set value determining unit determines the speed initial value, the initial set value determining unit determines the speed initial value this time after the initial set value determining unit previously determined the speed initial value. The past determining the corrected past speed corrected so that the pre-correction past estimated speed, which is the estimated speed sequentially estimated by the estimated speed determining section until now, is continued with the initial speed value determined by the initial setting value determining section this time A speed correction unit (142);
When the past speed correction unit determines the corrected past speed, the initial setting value is determined from the previous time based on the corrected past speed and time, and the initial setting value is determined from the initial setting value determination unit. A movement distance estimation device comprising: a movement distance correction unit (143) that recalculates the estimated movement distance until the value determination unit determines the initial speed value.
前記移動体の移動方位を逐次推定する推定方位決定部(130)と、
前記移動距離算出部が算出した前記推定移動距離と、前記推定方位決定部が決定した移動方位とに基づいて、前回の位置決定時に対する前記移動体の相対位置を逐次決定する位置決定部(144)とを備え、
前記位置決定部は、前記移動距離補正部が前記推定移動距離を再計算した場合には、再計算した前記推定移動距離と、前記推定方位決定部が決定した移動方位とに基づいて、前回、前記初期設定値決定部が前記速度初期値を決定してから、今回、初期設定値決定部が前記速度初期値を決定するまでの前記移動体の前記相対位置を再計算することを特徴とする移動距離推定装置。 In claim 1,
An estimated azimuth determining unit (130) for sequentially estimating the moving azimuth of the mobile body;
Based on the estimated moving distance calculated by the moving distance calculating unit and the moving direction determined by the estimated azimuth determining unit, a position determining unit (144) that sequentially determines the relative position of the moving body with respect to the previous position determination. )
The position determination unit, when the movement distance correction unit recalculates the estimated movement distance, based on the recalculated estimated movement distance and the movement direction determined by the estimated direction determination unit, the previous time, The relative position of the moving body is recalculated from the time when the initial set value determining unit determines the speed initial value until the time when the initial set value determining unit determines the speed initial value. Moving distance estimation device.
前記過去速度補正部は、
前記補正前過去推定速度を、その補正前過去推定速度の誤差が線形に増加するとして、
今回、前記初期設定値決定部が決定した速度初期値と最新の前記補正前過去推定速度との差分に、前回、前記初期設定値決定部が前記速度初期値を決定してから、それぞれの前記補正前過去推定速度を推定するまでの期間に応じた係数を乗じた補正量で、それぞれの前記補正前過去推定速度を補正して、前記補正過去速度を決定することを特徴とする移動距離推定装置。 In claim 1 or 2,
The past speed correction unit
Assuming that the error of the past estimated speed before correction increases linearly with respect to the estimated speed before correction,
At this time, the difference between the initial speed value determined by the initial setting value determining unit and the latest pre-correction estimated speed before the initial setting value determining unit previously determined the initial speed value, Moving distance estimation, wherein the corrected past speed is determined by correcting each of the past estimated speed before correction with a correction amount obtained by multiplying a coefficient according to a period until the estimated speed before correction is estimated. apparatus.
前記積算処理部は、前記加速度積算値を逐次算出するとともに、移動体のヨーレートを検出するヨーレートセンサ(30)が検出したヨーレートを積算することで、基準時点における進行方向に対する相対方位角を逐次算出し、
衛星測位システムが備える衛星から衛星信号を取得する衛星信号取得部(106)と、
前記衛星からの電波のドップラーシフト量に基づいて、前記移動体の速度の前記衛星の方向への成分である衛星方向速度を算出する衛星方向速度算出部(116)と、
前記衛星信号に基づいて、前記移動体から前記衛星への視線ベクトルを算出する視線ベクトル算出部(113)とを備え、
前記初期設定値決定部は、
前記衛星測位システムが備える衛星からの電波のドップラーシフト量に基づいて算出する前記移動体の速度を、前記速度初期値として決定するようになっており、
前記衛星方向速度と、前記視線ベクトルと、前記移動体の速度ベクトルとの関係を示す式に対して、前記速度ベクトルの大きさを前記移動体の速度で拘束し、かつ、前記速度ベクトルの向きの時間変化を前記移動体の進行方向の方位角の時間変化で拘束して得られる式であって、前記衛星方向速度、前記視線ベクトル、前記移動体の速度、前記移動体の進行方位の関係を示す速度推定式と、
前記衛星方向速度算出部が算出した衛星方向速度、前記視線ベクトル算出部が算出した視線ベクトル、前記積算処理部が算出した相対方位角から、前記速度初期値を決定することを特徴とする移動距離推定装置。 In any one of Claims 1-3,
The integration processing unit sequentially calculates the acceleration integrated value and sequentially calculates the relative azimuth angle relative to the traveling direction at the reference time point by integrating the yaw rate detected by the yaw rate sensor (30) that detects the yaw rate of the moving body. And
A satellite signal acquisition unit (106) for acquiring a satellite signal from a satellite included in the satellite positioning system;
A satellite direction velocity calculation unit (116) that calculates a satellite direction velocity that is a component of the velocity of the moving body in the direction of the satellite based on the Doppler shift amount of the radio wave from the satellite;
A line-of-sight vector calculation unit (113) that calculates a line-of-sight vector from the moving body to the satellite based on the satellite signal;
The initial set value determining unit
The speed of the mobile body calculated based on the Doppler shift amount of the radio wave from the satellite provided in the satellite positioning system is determined as the initial speed value,
For the equation indicating the relationship between the satellite direction velocity, the line-of-sight vector, and the velocity vector of the moving object, the magnitude of the velocity vector is restricted by the velocity of the moving object, and the direction of the velocity vector Is obtained by constraining the time variation of the moving body by the time variation of the azimuth angle in the traveling direction of the moving body, and the relationship between the satellite direction speed, the line-of-sight vector, the speed of the moving body, and the traveling direction of the moving body A speed estimation formula indicating
The initial moving speed is determined from the satellite direction velocity calculated by the satellite direction velocity calculation unit, the line-of-sight vector calculated by the line-of-sight vector calculation unit, and the relative azimuth angle calculated by the integration processing unit. Estimating device.
衛星測位システムが備える衛星から衛星信号を取得する衛星信号取得部(106)と、
前記衛星からの電波のドップラーシフト量に基づいて、前記移動体の速度の前記衛星の方向への成分である衛星方向速度を算出する衛星方向速度算出部(116)と、
前記衛星信号に基づいて、前記移動体から前記衛星への視線ベクトルを算出する視線ベクトル算出部(113)とを備え、
前記初期設定値決定部は、
前記衛星測位システムが備える衛星からの電波のドップラーシフト量に基づいて算出する前記移動体の速度を、前記速度初期値として決定するようになっており、
前記衛星方向速度と、前記視線ベクトルと、前記移動体の速度ベクトルと、クロックドリフトとの関係を示す式に対して、前記速度ベクトルの大きさを前記移動体の速度で拘束し、前記クロックドリフトは時間変化が線形であるという拘束条件で拘束して得られる式であって、前記衛星方向速度、前記視線ベクトル、前記移動体の速度、前記移動体の進行方位、クロックドリフトの関係を示す速度推定式と、
前記衛星方向速度算出部が算出した衛星方向速度、前記視線ベクトル算出部が算出した視線ベクトルから、前記移動体の速度初期値を決定することを特徴とする移動距離推定装置。 In any one of Claims 1-3,
A satellite signal acquisition unit (106) for acquiring a satellite signal from a satellite included in the satellite positioning system;
A satellite direction velocity calculation unit (116) that calculates a satellite direction velocity that is a component of the velocity of the moving body in the direction of the satellite based on the Doppler shift amount of the radio wave from the satellite;
A line-of-sight vector calculation unit (113) that calculates a line-of-sight vector from the moving body to the satellite based on the satellite signal;
The initial set value determining unit
The speed of the mobile body calculated based on the Doppler shift amount of the radio wave from the satellite provided in the satellite positioning system is determined as the initial speed value,
The magnitude of the velocity vector is constrained by the velocity of the moving object with respect to the equation indicating the relationship between the satellite direction velocity, the line-of-sight vector, the velocity vector of the moving object, and the clock drift, and the clock drift Is a formula obtained by constraint under the constraint that the time change is linear, and the velocity indicating the relationship between the satellite direction velocity, the line-of-sight vector, the velocity of the moving object, the moving direction of the moving object, and the clock drift. An estimation formula,
An apparatus for estimating a moving distance, wherein an initial velocity value of the moving body is determined from a satellite direction velocity calculated by the satellite direction velocity calculating unit and a line-of-sight vector calculated by the line-of-sight vector calculating unit.
前記速度推定式は、前記衛星方向速度、前記視線ベクトル、前記移動体の速度、前記移動体の進行方位に加えて、クロックドリフトを含む式であることを特徴とする移動距離推定装置。 In claim 4,
The speed estimation formula is a formula including a clock drift in addition to the satellite direction speed, the line-of-sight vector, the speed of the moving object, and the traveling direction of the moving object.
前記速度推定式は、前記クロックドリフトの時間変化が線形であるという条件でも拘束されていることを特徴とする移動距離推定装置。 In claim 6,
The moving distance estimation apparatus, wherein the speed estimation formula is constrained even under the condition that the time change of the clock drift is linear.
前記速度推定式は、前記移動体の速度の項として、前記速度初期値の項と、前記加速度積算値の項とを含んでおり、
前記初期設定値決定部は、前記速度推定式を用いて前記速度初期値を決定する場合、前記速度推定式、前記衛星方向速度算出部が算出した衛星方向速度、前記視線ベクトル算出部が算出した前記視線ベクトルに加えて、前記積算処理部が算出した加速度積算値に基づいて、前記速度初期値を決定することを特徴とする移動距離推定装置。 In any one of Claims 4-7,
The speed estimation formula includes a term of the speed initial value and a term of the acceleration integrated value as terms of the speed of the moving object,
When determining the initial speed value using the speed estimation formula, the initial set value determination section calculates the speed estimation formula, the satellite direction speed calculated by the satellite direction speed calculation section, and the line-of-sight vector calculation section. The moving distance estimation apparatus characterized by determining the initial velocity value based on the acceleration integrated value calculated by the integration processing unit in addition to the line-of-sight vector.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014115954A JP6409346B2 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Moving distance estimation device |
US15/313,596 US10365109B2 (en) | 2014-06-04 | 2015-05-25 | Travel distance estimation device |
SG11201609814VA SG11201609814VA (en) | 2014-06-04 | 2015-05-25 | Travel distance estimation device |
PCT/JP2015/002632 WO2015186309A1 (en) | 2014-06-04 | 2015-05-25 | Movement distance estimation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014115954A JP6409346B2 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Moving distance estimation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015230218A JP2015230218A (en) | 2015-12-21 |
JP6409346B2 true JP6409346B2 (en) | 2018-10-24 |
Family
ID=54766394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014115954A Expired - Fee Related JP6409346B2 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Moving distance estimation device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10365109B2 (en) |
JP (1) | JP6409346B2 (en) |
SG (1) | SG11201609814VA (en) |
WO (1) | WO2015186309A1 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6266887B2 (en) * | 2013-03-04 | 2018-01-24 | 株式会社デンソー | Estimator |
JP6409346B2 (en) * | 2014-06-04 | 2018-10-24 | 株式会社デンソー | Moving distance estimation device |
US10605920B2 (en) * | 2016-01-13 | 2020-03-31 | Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. | Power savings through refresh control for distance sensing devices |
CN108779986B (en) * | 2016-03-30 | 2022-03-01 | 三菱电机株式会社 | Traveling direction estimating device |
JP6743777B2 (en) * | 2017-07-07 | 2020-08-19 | 株式会社デンソー | Positioning device |
JP6733619B2 (en) * | 2017-07-07 | 2020-08-05 | 株式会社デンソー | Positioning device |
JP6870507B2 (en) | 2017-07-07 | 2021-05-12 | 株式会社デンソー | Positioning device |
KR102452551B1 (en) * | 2017-11-01 | 2022-10-07 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for limiting lateral acceleration, system having the same and method thereof |
WO2019135364A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Information processing device and information processing method |
WO2020059383A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 古野電気株式会社 | Navigation device and method and program for generating navigation assistance information |
JP6685619B1 (en) * | 2018-12-10 | 2020-04-22 | 三菱電機株式会社 | Object recognition device and object recognition method |
JP6929915B2 (en) * | 2019-10-11 | 2021-09-01 | 三菱重工業株式会社 | Aircraft position control system, aircraft and aircraft position control method |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09196691A (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Navigation device |
US5928309A (en) * | 1996-02-05 | 1999-07-27 | Korver; Kelvin | Navigation/guidance system for a land-based vehicle |
JPH11271088A (en) * | 1998-03-24 | 1999-10-05 | Chubu Electric Power Co Inc | Automatic surveying device |
US6421622B1 (en) * | 1998-06-05 | 2002-07-16 | Crossbow Technology, Inc. | Dynamic attitude measurement sensor and method |
US6449559B2 (en) * | 1998-11-20 | 2002-09-10 | American Gnc Corporation | Fully-coupled positioning process and system thereof |
US6826478B2 (en) * | 2002-04-12 | 2004-11-30 | Ensco, Inc. | Inertial navigation system for mobile objects with constraints |
US6947880B2 (en) * | 2002-04-23 | 2005-09-20 | Motorola, Inc. | Method for improving accuracy of a velocity model |
US7193559B2 (en) * | 2003-01-21 | 2007-03-20 | Novatel, Inc. | Inertial GPS navigation system with modified kalman filter |
US7239949B2 (en) * | 2003-02-26 | 2007-07-03 | Ford Global Technologies, Llc | Integrated sensing system |
US6879875B1 (en) * | 2003-09-20 | 2005-04-12 | American Gnc Corporation | Low cost multisensor high precision positioning and data integrated method and system thereof |
ES2238936B1 (en) * | 2004-02-27 | 2006-11-16 | INSTITUTO NACIONAL DE TECNICA AEROESPACIAL "ESTEBAN TERRADAS" | SYSTEM AND METHOD OF FUSION OF SENSORS TO ESTIMATE POSITION, SPEED AND ORIENTATION OF A VEHICLE, ESPECIALLY AN AIRCRAFT. |
US7671792B2 (en) * | 2004-03-25 | 2010-03-02 | Raytheon Company | Global positioning receiver with system and method for parallel synchronization for reducing time to first navigation fix |
US7409290B2 (en) * | 2004-04-17 | 2008-08-05 | American Gnc Corporation | Positioning and navigation method and system thereof |
DE102005026853A1 (en) | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Daimlerchrysler Ag | Method and device for vehicle-side calculation of the length of a traveled distance |
US7702459B2 (en) * | 2006-10-17 | 2010-04-20 | Alpine Electronics, Inc. | GPS accuracy adjustment to mitigate multipath problems for MEMS based integrated INS/GPS navigation systems |
US8666589B2 (en) * | 2008-07-09 | 2014-03-04 | Pascal Munnix | Device and method for determining the driving state of a vehicle |
JP2010249759A (en) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Seiko Epson Corp | Position calculating method and position-calculating device |
US8416129B2 (en) * | 2009-04-20 | 2013-04-09 | The Boeing Company | Positioning determinations of receivers |
JP5673071B2 (en) | 2010-03-10 | 2015-02-18 | 株式会社豊田中央研究所 | Position estimation apparatus and program |
JP5118177B2 (en) | 2010-08-18 | 2013-01-16 | 株式会社小野測器 | Moving body high-accuracy speed measuring apparatus and method |
JP6094026B2 (en) * | 2011-03-02 | 2017-03-15 | セイコーエプソン株式会社 | Posture determination method, position calculation method, and posture determination apparatus |
JP5879977B2 (en) * | 2011-11-30 | 2016-03-08 | 株式会社豊田中央研究所 | Speed estimation apparatus and program |
US9846174B2 (en) * | 2013-07-12 | 2017-12-19 | Roy Schwartz | Computer-implemented methods and computer systems/machines for identifying dependent and vehicle independent states |
JP6201762B2 (en) | 2014-01-08 | 2017-09-27 | 株式会社デンソー | Speed estimation device |
JP6409346B2 (en) * | 2014-06-04 | 2018-10-24 | 株式会社デンソー | Moving distance estimation device |
US9243914B2 (en) * | 2014-06-17 | 2016-01-26 | Raytheon Company | Correction of navigation position estimate based on the geometry of passively measured and estimated bearings to near earth objects (NEOS) |
US9886040B1 (en) * | 2014-09-24 | 2018-02-06 | Rockwell Collins, Inc. | System and method for platform alignment, navigation or targeting |
US9650039B2 (en) * | 2015-03-20 | 2017-05-16 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle location accuracy |
-
2014
- 2014-06-04 JP JP2014115954A patent/JP6409346B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-05-25 US US15/313,596 patent/US10365109B2/en active Active
- 2015-05-25 WO PCT/JP2015/002632 patent/WO2015186309A1/en active Application Filing
- 2015-05-25 SG SG11201609814VA patent/SG11201609814VA/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170184403A1 (en) | 2017-06-29 |
SG11201609814VA (en) | 2016-12-29 |
US10365109B2 (en) | 2019-07-30 |
WO2015186309A1 (en) | 2015-12-10 |
JP2015230218A (en) | 2015-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6409346B2 (en) | Moving distance estimation device | |
JP6201762B2 (en) | Speed estimation device | |
CN104412066B (en) | Locating device | |
JP6413946B2 (en) | Positioning device | |
US11079494B2 (en) | Positioning device | |
JP5419665B2 (en) | POSITION LOCATION DEVICE, POSITION LOCATION METHOD, POSITION LOCATION PROGRAM, Velocity Vector Calculation Device, Velocity Vector Calculation Method, and Velocity Vector Calculation Program | |
JP2014077769A (en) | Sensor tilt determination device and program | |
JP2016206149A (en) | Gradient estimation device and program | |
JP2004069536A (en) | Data calibration device and method | |
US10295366B2 (en) | Sensor error correcting apparatus and method | |
JP2012098185A (en) | Azimuth angle estimation device and program | |
US11409006B2 (en) | Azimuth estimation device | |
JP2020085650A (en) | Positioning device, rate measuring device, and program | |
US12019171B2 (en) | Method for determining the position of a vehicle as a function of the vehicle velocity | |
JP2008232761A (en) | Positioning device for mobile | |
Komori et al. | Initial Study on Spoofing Detection Using IMU and GNSS Compass | |
JP2008134092A (en) | Mobile body position positioning device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180828 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180910 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6409346 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |